基于红外遥控的电机控制系统设计与实现(4)

(2)整流电路：整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的波纹成分，输出波纹较小的直流电压U1。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。

图2-6 整流电路

（3）滤波电路：各滤波电路C满足 RL-C=（3-5）T/2，式中T为输入交流信号周期，RL为整流滤波电路的等效负载电阻。

图2-7 滤波电路

(4)稳压电路:常用的稳压电路有两种形式：一是稳压管稳压电路，二是串联型稳压电路。二者的工作原理有所不同。稳压管稳压电路其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化，会引起其电流有较大变化这一特点，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的。它一般适用于负载电流变化较

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小的场合。串联型稳压电路是利用电压串联负反馈的原理来调节输出电压的。集成稳压电源事实上是串联稳压电源的集成化。常用稳压电路归纳如下表2-1：

表2-1 电路名称 稳压管稳定电压 典型电路 输出电压及有关参数 特点与用途 电路简单，适用于输出电压恒定，负载电流变化小的场合，常U0?UZIZm??1.5~3?I0mUi??2~3?U0 用作基准电源 可调稳压电源 串联型稳 U0<<压电路 U0<< RfUz R1电路引入电压串联负反馈，使输出电压更稳定且可调， 可获得负电源 电路较复杂，输出电压可调，输出电流较大，应用范围广 R1R2Uz R3R2 集成稳压 电源 78??系列为正电源 79??系列为负电源 输出电压固定，为5V，9V，12V，15V，18V等，可根据需要选用 电路简单，输出电压固定

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本次设计采用7805芯片产生+5V电压。电路如图2-8：

图2-8 5V直流电源电路图

2.6.3 直流电机驱动电路设计

由于单片机P3口输出的电压最高才有5V，难以直接驱动直流电机。所以我们需要使用恒压恒流桥式2A驱动芯片L298N来驱动电机。L298N可接受标准TTL逻辑电平信号VSS，VSS可接4.5～7V电压。4脚VS接电源电压，VS电压范围VIH为＋2.5～46V。输出电流可达2.5A，可驱动电感性负载。1脚和15脚下管的发射极分别单独引出以便接入电流采样电阻，形成电流传感信号。L298可驱动2个电动机，OUT1，OUT2和OUT3，OUT4之间可分别接电动机，本实验装置我们选用驱动一台电动机。5，7，10，12脚接输入控制电平，控制电机的正反转。EnA，EnB接控制使能端，控制电机的停转。同时需要加四个二极管在电机的两端，防止电机反转的时候产生强大的冲击电流烧坏电机。具体驱动电路如下图2-9：

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图2-9 直流电机驱动电路

2.7 红外遥控电路设计

2.7.1 红外系统方框图

（1）发射端电路：由单片机系统、红外发射电路及红外遥控按键，电源电路等组成。其设计原理图如下：

遥控按键红外发射管STC89C515V电源 图2-10 遥控器方框图

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（2）红外接收端电路：

由单片机系统、红外发射电路、以及按键电路、电源电 路、控制单元等组成。其设计原理图如下：

遥控按键STC89C51红外接收头控制单元5V电源220V交流电源 图2-11 红外接收端方框图

2.7.2 系统功能需求

本遥控系统要求用单片机作为控制芯片制作一个遥控器，使一个单片机系统能被遥控操作。本系统要求遥控器能够实现直流电机的启停、加速、减速、正转、反转功能。用STC89C51来作主芯片控制，采用红外接收头，具有红外遥控功能。

2.7.3 红外发射电路

本遥控发射器采用码分制遥控方式，码分制红外遥控就是指令信号产生电路以不同的脉冲编码（不同的脉冲数目及组合）代表不同的控制指令。

在确定选择STC89C51作为本设计发射电路核心芯片和点触式开关作为控制键后，加上一个简单红外发射电路和12M晶体振荡器便可实现红外发射。

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